專利名稱：減少漁具模型試驗誤差的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及漁具力學(xué)領(lǐng)域，尤其是漁具模型試驗。
背景技術(shù)：
目前，由于在漁具原體速度V1與模型速度V2換算過程中，采用的準(zhǔn)則為日本的田內(nèi)準(zhǔn)則和英國的狄克遜準(zhǔn)則，田內(nèi)準(zhǔn)則用公式表示為V1=V2·λ′,]]>即漁具原體速度V1等于模型速度V2與網(wǎng)目結(jié)構(gòu)尺度比λ′平方根之積；狄克遜準(zhǔn)則用公式表示為V1=V2·λ,]]>即漁具原體速度V1等于模型速度V2與漁具外型幾何尺度比λ平方根之積。2個準(zhǔn)則的模型速度分別取決于漁具外型幾何尺度比λ和網(wǎng)目結(jié)構(gòu)尺度比λ′。隨著實物漁具的大型化和大網(wǎng)目化，漁具的幾何尺度比λ和網(wǎng)目結(jié)構(gòu)尺度比λ′值變得越來越大，模型速度隨之下降。而模型速度的下降帶來的影響有模型與原體的雷諾數(shù)相差較大，造成模擬結(jié)果誤差變大；在拖曳狀態(tài)下模型的應(yīng)力僅為原體的3％-6％，模型網(wǎng)線應(yīng)力過低，使模型不能很好地展開，影響試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性；過低的模型速度導(dǎo)致數(shù)據(jù)采樣時儀器設(shè)備及試驗配置參數(shù)的系統(tǒng)誤差及偶然誤差上升?？梢姶笠?guī)格漁具在模型試驗過程中，因受漁具外型幾何尺度比λ和網(wǎng)目結(jié)構(gòu)尺度比λ′的限制，模型速度低，造成模型試驗結(jié)果誤差變大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要提供一種減小試驗誤差的方法，以解決大規(guī)格漁具在模型試驗過程中，模型速度較低，造成模型試驗結(jié)果誤差的問題。本發(fā)明的技術(shù)方案包括采用漁具外型幾何尺度比λ，其特征是設(shè)定模型試驗的原體-模型速度比λv在2-3范圍；由于模型速度的不同，產(chǎn)生模型力的變化，為使在不同原體-模型速度比λv條件下得到相同的模型結(jié)果，因此，本發(fā)明對不同原體-模型速度比λv條件下，原體與模型力的換算采用原體的力F1＝模型的力F2×漁具外型幾何尺度比λ×原體模型速度比λv2×修正系數(shù)kf進行換算；在這個式中力修正系數(shù)kf等于理論計算模型的線面積與實際制作的模型的線面積之比，或者等于理論計算模型某部位的線面積與實際制作的模型相應(yīng)部位的線面積之比，以公式表示為kf=Sx1Sx2=Sx1nSx2n;]]>將不同的速度比測得的阻力，按照原體力F1的換算式進行運算，獲得實物漁具的阻力值。
本發(fā)明從漁具模擬原理及減小實驗誤差綜合考慮，通過設(shè)定的模型速度和換算方法擺脫了目前采用的準(zhǔn)則的限制，在可能提高模型速度的實施條件下，使原體與模型的雷諾數(shù)相對地接近，達到了減少試驗誤差的效果。


圖1為不同速度尺度比λv時，實物漁具的阻力計算值。
圖2為不同速度尺度比λv時，實物漁具的網(wǎng)口高度計算值。
具體實施例方式
本發(fā)明包括采用漁具外型幾何尺度比λ，并將模型試驗的原體-模型速度比λv設(shè)定在2-3范圍，在這個范圍可自由設(shè)定原體-模型速度比λv；由于模型速度的不同，產(chǎn)生模型力的變化，為使在不同原體-模型速度比λv條件下得到相同的模型結(jié)果，本發(fā)明對不同原體-模型速度比λv條件下，采用原體的力F1＝模型的力F2×漁具外型幾何尺度比λ×原體模型速度比λv2×修正系數(shù)kf進行換算；在漁具模型換算過程中，對于任何在關(guān)鍵部位目數(shù)很少的漁具，無論其網(wǎng)目主尺度的大小，為使模型與原體在這些關(guān)鍵部位形狀相似，模型的目數(shù)必須與原體相同，模型線徑d2必須根據(jù)已定的λ值通過公式d2=d1·a2a1=d1λ′]]>反過來計算，而這種恰好等于或非常接近d2值的模型網(wǎng)線很難找到，模型制作難以實施；模型網(wǎng)具在實際制作時，選用與計算值相近的線徑進行代替，由此便造成實際模型網(wǎng)具的線面積與理論模型網(wǎng)具線面積的差異；實際模型網(wǎng)具與理論模型網(wǎng)具線面積的差異必將導(dǎo)致最終試驗結(jié)果的不一致；根據(jù)圓錐形網(wǎng)具在其它條件不變的情況下，網(wǎng)具阻力的增加值幾乎與線面積增加值成正比的試驗結(jié)果，在實際制作的模型與理論計算模型外形尺寸相同的前提下，引入實際模型網(wǎng)具與理論模型網(wǎng)具二者的線面積之比的力修正系數(shù)kf，以公式表示為kf=Sx1Sx2=Sx1nSx2n;]]>力修正系數(shù)kf等于理論計算模型的線面積與實際制作的模型的線面積之比，或者等于理論計算模型某部位的線面積與實際制作的模型相應(yīng)部位的線面積之比；本發(fā)明在不同的速度比時測得的阻力，按原體力F1的換算式進行運算，即獲得實物漁具的阻力值。
本發(fā)明通過對網(wǎng)口周長960m，最大網(wǎng)目20m的中層拖網(wǎng)漁具在試驗參數(shù)分別為浮力9.81kN，沉降力29.9kN，水平擴張比L/S0.41，手綱長110m的條件下，漁具外型幾何尺度比λ＝33.3，修正系數(shù)kf＝0.72，分別采用原體-模型速度比λv為5.77、4.67、3.46、3.00、2.50和2.00共6個參數(shù)進行比較驗證，獲得不同速度尺度比λv時，實物漁具的阻力計算值，從計算結(jié)果可以看出(見圖1)，當(dāng)λv＝5.77和4.67時，實物漁具的計算值與其它4個系列有一定的誤差，結(jié)果偏大，其余4組結(jié)果基本接近。圖2為不同速度尺度比λv時，實物漁具的網(wǎng)口高度計算值，與漁具實物阻力計算的結(jié)果相同，當(dāng)λv＝5.77和4.67時，實物漁具的計算值與其它4個系列有一定的誤差，其余4組結(jié)果基本接近。
從漁具阻力和網(wǎng)口高度的試驗結(jié)果可以看出，采用不同的模型速度，其試驗結(jié)果可以達到基本相同。但λv取值為5.77和4.67時，其實驗結(jié)果與其它4個λv取值(3.46、3.00、2.50和2.00)結(jié)果出現(xiàn)一定的偏差。因此，原體-模型速度比λv的最佳取值范圍為2-3之間。
權(quán)利要求
1.減少漁具模型試驗誤差的方法，包括采用漁具外型幾何尺度比λ，其特征是模型試驗的原體-模型速度比λV設(shè)定在2-3范圍；將不同的速度比時測得的阻力按原體力F1的換算式進行運算，獲得實物漁具的阻力值；原體與模型力的換算式為原體的力F1＝模型的力F2×漁具外型幾何尺度比λ×原體模型速度比λV2×修正系數(shù)kf；修正系數(shù)kf等于理論計算模型的線面積與實際制作的模型的線面積之比。
全文摘要
減少漁具模型試驗誤差的方法，本發(fā)明涉及漁具力學(xué)領(lǐng)域，尤其是漁具模型試驗，需要解決大規(guī)格漁具在模型試驗過程中，模型速度較低，造成模型試驗結(jié)果誤差的問題。本發(fā)明的特征是設(shè)定模型試驗的原體－模型速度比λ
文檔編號A01K69/00GK1899031SQ200510027879
公開日2007年1月24日 申請日期2005年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月19日
發(fā)明者黃洪亮, 伍貽惠, 郁岳峰, 周愛忠, 孫亞萍 申請人:中國水產(chǎn)科學(xué)研究院東海水產(chǎn)研究所